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Nós investigamos o papel da variação genética do gene RALDH2 e as doenças cardíacas congênitas (DCCs). Seis SNPs foram utilizados em um estudo de TDT. Testes de associação foram desenvolvidos e tanto os marcadores testados quanto os haplótipos analisados não mostraram associação com a doença. Análise do polimorfismo A151G indica que a variante produz mudanças substanciais na estrutura do RNAm. Esta variante está localizada em um exonic splicing enhancer (ESE). Estudos funcionais de splicing não mostraram impacto significante desta variante sobre a alteração do splicing do gene. Este estudo foi aplicado à outra mutação (G151T) encontrada no exon 4 durante o sequenciamento do gene RALDH2 e mostrou aumento no sinal de splicing. Nós encontramos mais quatro mutações: rs34645259 (5\'UTR), T157G (exon 4), rs4646626 (exon 9) e rs35251510 (exon 11). Em resumo, não foi encontrada associação entre DCCs e variações genéticas no gene RALDH2. As mutações encontradas deverão ser analisadas funcionalmente de forma a definir seu papel na perturbação da via do AR em humanos. / The aim of the study was to investigate the role of genetic variation in the RALDH2 locus and congenital heart disease. Six different SNPs were analyzed in 101 patient-parents trios in a TDT study. None of the markers displayed any association with CHD. No single haplotype was associated with an increased risk of CHD. Analysis of the A151G polymorphism indicated that the variant produced substantial changes in mRNA structure. This variant is also localized in a putative exonic splicing enhancer (ESE). Functional splicing studies failed to reveal a significant impact of this variant and gene splicing. This methodology was applied to another mutation (G151T) found in exon 4 during the sequencing of RALDH2 gene and an increase in splicing signal was observed. We found four mutations more: rs34645259, T157G (exon 4), rs4646626 and rs35251510. In summary, no association between CHD and genetic variation at the RALDH2 locus in humans was found. Potential functional genetic variants should be further studied in order to define their real role in RA pathway disturbances.

The development of small-molecules which target nucleic acids, more specifically the minor groove of DNA, in a sequence specific manner and control gene expression are currently being investigated as potential therapeutic compounds for the treatment of various diseases, including cancer, as well as viral and bacterial infections. The naturally occurring compounds netropsin and distamycin have been shown to demonstrate antitumor and antibacterial properties. Currently, there are synthetic efforts to create pyrrole and imidazole-containing polyamide derivatives of netropsin and distamycin that show potential as medicinal agents. Synthetic pyrrole and imidazole-containing polyamides are potentially useful for targeting and modulating the expression of genes, including those associated with cancer cell growth. The key challenges that must be overcome to realize this goal of using synthetic polyamides in the treatment of disease are the development of polyamides with low molar mass so the molecules can readily diffuse into cells and concentrate in the nucleus. In addition, the molecules must have appreciable water solubility, bind DNA sequence specifically, and with high affinity. As part of a systematic study within the authors’ laboratory, our goal is to develop polyamides which can be synthesized readily yet possess excellent sequence specificity, stronger binding affinity, high solubility in biological media and enhanced cell penetration and nuclear localization properties. There is a need to develop a library of modified polyamides which target DNA and exhibit improved biological properties. The present study is a systematic examination of the binding properties of various modified synthetic polyamide compounds. The synthetic polyamide derivatives presented have more potential as therapeutic candidates over other synthetic polyamides because of their increased water solubility, smaller molecular weights, and molecular design, thus, allowing them to penetrate into cells and localize in the nucleus.

Nós investigamos o papel da variação genética do gene RALDH2 e as doenças cardíacas congênitas (DCCs). Seis SNPs foram utilizados em um estudo de TDT. Testes de associação foram desenvolvidos e tanto os marcadores testados quanto os haplótipos analisados não mostraram associação com a doença. Análise do polimorfismo A151G indica que a variante produz mudanças substanciais na estrutura do RNAm. Esta variante está localizada em um exonic splicing enhancer (ESE). Estudos funcionais de splicing não mostraram impacto significante desta variante sobre a alteração do splicing do gene. Este estudo foi aplicado à outra mutação (G151T) encontrada no exon 4 durante o sequenciamento do gene RALDH2 e mostrou aumento no sinal de splicing. Nós encontramos mais quatro mutações: rs34645259 (5\'UTR), T157G (exon 4), rs4646626 (exon 9) e rs35251510 (exon 11). Em resumo, não foi encontrada associação entre DCCs e variações genéticas no gene RALDH2. As mutações encontradas deverão ser analisadas funcionalmente de forma a definir seu papel na perturbação da via do AR em humanos. / The aim of the study was to investigate the role of genetic variation in the RALDH2 locus and congenital heart disease. Six different SNPs were analyzed in 101 patient-parents trios in a TDT study. None of the markers displayed any association with CHD. No single haplotype was associated with an increased risk of CHD. Analysis of the A151G polymorphism indicated that the variant produced substantial changes in mRNA structure. This variant is also localized in a putative exonic splicing enhancer (ESE). Functional splicing studies failed to reveal a significant impact of this variant and gene splicing. This methodology was applied to another mutation (G151T) found in exon 4 during the sequencing of RALDH2 gene and an increase in splicing signal was observed. We found four mutations more: rs34645259, T157G (exon 4), rs4646626 and rs35251510. In summary, no association between CHD and genetic variation at the RALDH2 locus in humans was found. Potential functional genetic variants should be further studied in order to define their real role in RA pathway disturbances.

O objetivo desta tese é estudar o papel de FGF2 no controle do ciclo celular em células de mamíferos. Nosso principal modelo, a linhagem Y1, é derivada de um tumor funcional de córtex de camundongo que possui o proto-oncogene c-ki-ras amplificado, tendo consequentemente a super-expressão da proteína c-Ki-Ras na forma ativa (c-Ki-Ras-GTP). Células Y1 sincronizadas na interface G0/G1 do ciclo celular são prontamente responsivas a tratamentos de FGF2 (fator de crescimento de fibroblasto-2) sendo este capaz de ativar toda a progressão G0/G1 → S do ciclo celular, mas surpreendentemente, sob estas mesmas condições, FGF2 induz em cultura e in vivo morte celular nesta linhagem, bloqueando o progresso no ciclo após a entrada na fase S. Sob condições induzidas de baixo c-Ki-Ras-GTP, células Y1 respondem à FGF2 com um aumento na proliferação, mostrando que a indução de morte nesta linhagem está diretamente relacionado com os níveis de Ki-Ras-GTP. Além disso, a população de células Y1 é heterogênea, caracterizada por uma maioria de células FGF2-sensíveis e uma minoria de células que são selecionadas positivamente na presença de FGF2. Estas células FGF2-resistentes exibem uma resposta proliferativa a FGF2 e apresentam traços fenotípicos próximos aos observados em uma célula normal, embora o mecanismo de resistência independa da redução dos níveis de Ki-Ras-GTP. Semelhantemente, linhagens normais de fibroblastos 3T3 exibem uma resposta mitogênica a FGF2 que é substituída por uma resposta de morte após sua transformação com o oncogene EJ-ras. Nosso conjunto de resultados associados a uma nova análise dos dados bibliográficos permite-nos sugerir um novo efeito biológico de FGF2: proteção adicional contra o surgimento de tumores originados por oncogene. / The purpose of this work is to study the role of FGF2 (fibroblast growth factor-2) in the cell cycle control of mammalian cells. Our model of study is the lineage Y1, derived from a murine adrenocortical functional tumor, which presents the proto-oncogene c-ki-ras amplified and, as a consequence, exhibits enhanced expression of the c-Ki-Ras protein in its active forms (c-Ki-Ras-GTP). Arrested Y1 cells in the G0/G1 interface of the cell cycle are promptly responsive to FGF2 treatments, responding with progression through G0/G1 → S, but surprisingly, under the same conditions, FGF2 elicits a strong death response in cultured or in vivo cells, blocking the progress in the cell cycle after S phase entry. Under low c-Ki-Ras-GTP conditions, Y1 cells respond to FGF2 with enhanced proliferation, showing that death induction is related to c-Ki-Ras-GTP levels. Moreover, the Y1 population is heterogeneous, with a majority of FGF2-sensitive cells, and a minority of cells that can be positively selected in the presence of FGF2. These FGF2-resistant cells exhibit a proliferative response to FGF2 and phenotypic traits close to those observed in normal cells, even though the mechanisms of resistance are independent of c-Ki-Ras-GTP decrease. Comparable to that, normal lineages 3T3 display a mitogenic response to FGF2 that is substituted by a death response after their transformation with the oncogene EJ-Ras. The collection of our results associated with a review in the bibliography lead us to suggest a new biological effect of FGF2: enhanced protection against tumors originated by oncogenes.

O objetivo desta tese é estudar o papel de FGF2 no controle do ciclo celular em células de mamíferos. Nosso principal modelo, a linhagem Y1, é derivada de um tumor funcional de córtex de camundongo que possui o proto-oncogene c-ki-ras amplificado, tendo consequentemente a super-expressão da proteína c-Ki-Ras na forma ativa (c-Ki-Ras-GTP). Células Y1 sincronizadas na interface G0/G1 do ciclo celular são prontamente responsivas a tratamentos de FGF2 (fator de crescimento de fibroblasto-2) sendo este capaz de ativar toda a progressão G0/G1 → S do ciclo celular, mas surpreendentemente, sob estas mesmas condições, FGF2 induz em cultura e in vivo morte celular nesta linhagem, bloqueando o progresso no ciclo após a entrada na fase S. Sob condições induzidas de baixo c-Ki-Ras-GTP, células Y1 respondem à FGF2 com um aumento na proliferação, mostrando que a indução de morte nesta linhagem está diretamente relacionado com os níveis de Ki-Ras-GTP. Além disso, a população de células Y1 é heterogênea, caracterizada por uma maioria de células FGF2-sensíveis e uma minoria de células que são selecionadas positivamente na presença de FGF2. Estas células FGF2-resistentes exibem uma resposta proliferativa a FGF2 e apresentam traços fenotípicos próximos aos observados em uma célula normal, embora o mecanismo de resistência independa da redução dos níveis de Ki-Ras-GTP. Semelhantemente, linhagens normais de fibroblastos 3T3 exibem uma resposta mitogênica a FGF2 que é substituída por uma resposta de morte após sua transformação com o oncogene EJ-ras. Nosso conjunto de resultados associados a uma nova análise dos dados bibliográficos permite-nos sugerir um novo efeito biológico de FGF2: proteção adicional contra o surgimento de tumores originados por oncogene. / The purpose of this work is to study the role of FGF2 (fibroblast growth factor-2) in the cell cycle control of mammalian cells. Our model of study is the lineage Y1, derived from a murine adrenocortical functional tumor, which presents the proto-oncogene c-ki-ras amplified and, as a consequence, exhibits enhanced expression of the c-Ki-Ras protein in its active forms (c-Ki-Ras-GTP). Arrested Y1 cells in the G0/G1 interface of the cell cycle are promptly responsive to FGF2 treatments, responding with progression through G0/G1 → S, but surprisingly, under the same conditions, FGF2 elicits a strong death response in cultured or in vivo cells, blocking the progress in the cell cycle after S phase entry. Under low c-Ki-Ras-GTP conditions, Y1 cells respond to FGF2 with enhanced proliferation, showing that death induction is related to c-Ki-Ras-GTP levels. Moreover, the Y1 population is heterogeneous, with a majority of FGF2-sensitive cells, and a minority of cells that can be positively selected in the presence of FGF2. These FGF2-resistant cells exhibit a proliferative response to FGF2 and phenotypic traits close to those observed in normal cells, even though the mechanisms of resistance are independent of c-Ki-Ras-GTP decrease. Comparable to that, normal lineages 3T3 display a mitogenic response to FGF2 that is substituted by a death response after their transformation with the oncogene EJ-Ras. The collection of our results associated with a review in the bibliography lead us to suggest a new biological effect of FGF2: enhanced protection against tumors originated by oncogenes.